Hot Ductility of DSS and Its Microstructure Observation During Hot Deformation

By selecting several typical duplex stainless steels (DSS), i. e., 00Cr22Ni5Mo3N, 00Cr21Ni2Mn5N and 00Cr25Ni7Mo4N, as research materials, hot ductility characteristic of DSS was studied by thermal simulation method and microstructure evolution during hot compression was observed through TEM. The results show that the optimum hot ductility temperature range of DSS is 1050–1200°C. 00Cr25Ni7Mo4N exhibits the worst hot ductility and 00Cr21Ni2Mn5N has similar hot ductility to 00Cr22Ni5Mo3N. During hot compression, the dynamic recovery of austenite occurs in DSS while the dynamic recovery and reerystallization of ferrite take place in 00Cr22NioMo3N and 00Cr21Ni2Mn5N, but only the dynamic recovery of ferrite can be observed in 00Cr25Ni7Mo4N.     

Microstructure Evolution and Dynamic Softening Mechanism of 00Cr22Ni5Mo3N DSS During Hot Compression

 Through plane strain compression, hot ductility of 00Cr22Ni5Mo3N DSS is studied under plane strain condition, and the dynamic softening mechanism is investigated through microstructure observation under TEM. The results show that the deformation temperature can markedly influence the peak stress of 00Cr22Ni5Mo3N specimens. And being different from DSS softening mechanism generally reported, ferrite can be softened through dynamic recovery and recrystallization, but austenite can be softened only through dynamic recovery during hot deformation. The unfavourable effect of N on softening capacity of austenite is greater than that of Ni.     

00Cr22Ni5Mo3N热变形动态软化机理研究

通过平面应变压缩的试验方法,研究了变形温度对00Cr22Ni5Mo3N热塑性的影响,并通过TEM观察,探讨00Cr22Ni5Mo3N两相组织热变形动态软化机理。结果表明,变形温度对00Cr22Ni5Mo3N试样的峰值应力影响显著,在热变形过程中,其铁素体相的软化通过动态回复及再结晶实现,而奥氏体相的软化则只能通过动态回复实现。     

00Cr22Ni5Mo3N钢大口径厚壁无缝管热穿孔工艺的开发

研究了00Cr22Ni5Mo3N钢的热扭转性能,结果表明,通过对化学成分和扭转温度的合理控制,可以使00Cr22Ni5Mo3N钢获得良好的热塑性,并使其变形抗力小于1Cr18Ni9Ti钢.根据试验结果制订了生产工艺,采用热穿孔工艺成功试制出00Cr22Ni5Mo3N钢大口径厚壁无缝管.     

00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢的热轧组织与织构

观察了00cr25Ni7M04N双相不锈钢在不同轧制温度和不同压下率下的组织形貌和晶粒取向,结果表明,在相同压下量下,奥氏体相形变程度随轧制温度上升而减弱;铁素体相织构复杂,织构强度远大于奥氏体相.轧制过程中的相变、形变和动态再结晶是产生上述这些现象的原因.     

Cr、Mo对超低碳双相不锈钢的σ-相析出行为和耐点蚀性能的影响

通过Thermo-Calc热力学计算、金相和电化学方法分析和研究了1 050~1120℃固溶的00Cr21Ni2Mn5N、00Cr22Ni5Mo3N、00Cr25Ni7Mo3N、00Cr27Ni7Mo5N四种典型超低碳双相不锈钢在5001~100℃时效后σ相的析出规律和σ相含量对四种双相不锈钢点蚀电位的影响。结果表明,σ相析出量随着时效温度的升高呈现先增加后减小的趋势,并且随着双相不锈钢中铬-钼含量（/%）依次20.98-0.03,22.41-3.16,25.30-3.46,26.69-4.74递增时,σ相析出量峰值递增,依次为4.9%,22.5%,27.0%,40.5%,同时σ相完全溶解温度提高,依次为660,950,1 060,1100℃;σ相析出量越大超低碳双相不锈钢耐点蚀性能越低,4种钢的σ相析出峰值对应的E_b100值依次为-94.0,100.1,260.2,117.7 mV。     

00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢热加工性能的研究

通过Gleeble热模拟机对真空感应炉熔炼的00Cr25Ni7Mo4N锻材进行高温拉伸和单道次及连续4道次压缩试验。结果表明,在900～1 250℃的范围内随温度提高和在950～1 100℃时随道次递增,00Cr25Ni7Mo4N钢的最大变形抗力逐渐下降;在1 050～1 250℃时,00Cr25Ni7Mo4N钢的变形抗力较低,断面收缩率高于60%,具有较好的热塑性;当应变速率为10/s且温度高于1 000℃,及应变速率为50/s且温度高于1 100℃时,钢的热加工性较好。     

典型Cr-Ni-Mo-N高合金双相不锈钢热加工性能研究

试验钢的典型高合金双相不锈钢S32707 (022Cr27Ni7Mo5N)、S32750 (022Cr25Ni7Mo4N)、S32205(022Cr23Ni5Mo3N)、S31803(022Cr22Ni5Mo3N)在生产坯料上取样,采取了不同的热处理、热加工和热穿孔以及调整化学成分等方法,研究了组织及工艺对其热加工性能的影响。结果表明:两相比例和σ相的析出情况与热穿孔温度和冷变形的中间退火密切相关,S32707钢的二次相的析出速度和析出量远超过S32750、S32205及S31803双相不锈钢。对S32707双相不锈钢需适当降低Cr(Cr≤27%)、N(N≤0.4%)含量,提高Mo(4%～5%Mo)含量,合理控制加热速度(2～2.5℃/min)及终轧(锻)温度(≥1060℃),并注意回炉加热和圆管坯中心钻孔的影响,可提高热加工塑性,防止开裂。     

重载齿轮钢的高温性能

 通过Gleeble 1500D热模拟试验机高温拉伸试验,对比研究了17Cr2Ni2MoVNb和17Cr2Ni2Mo钢的高温性能。结果表明：因微合金元素V（0.1%,质量分数,下同）、Nb（0.036%）产生细晶强化及固溶强化,17Cr2Ni2MoVNb 钢的抗拉强度比17Cr2Ni2Mo钢稍高。在低N（0.0057%）含量的17Cr2Ni2MoVNb钢中,V和Nb对热塑性的危害很小。而高N（0.0130%）含量的17Cr2Ni2Mo钢在600～900 ℃及1050～1200 ℃温度区间塑性低于17Cr2Ni2MoVNb钢。N含量及相变温度不同导致第二期AlN析出量不同及铁素体先后析出,是造成两试验钢塑性差别的主要原因。     

高应变率下00Cr23Ni4N双相不锈钢的热变形行为

 采用Gleeble-3800热力学模拟试验机对00Cr23Ni4N双相不锈钢进行了高温压缩试验,研究了其在900～1150℃、5～50s-1条件下的热变形行为,并利用Sellars双曲正弦模型建立了峰值流变应力与Zener-Hollomon（Z参数）之间的关系。研究结果表明,00Cr23Ni4N双相不锈钢的高温流变应力随变形温度的升高、应变速率的减小显著降低;在变形温度为1100～1150℃,材料均表现出良好的热加工性能;通过回归分析,00Cr23Ni4N双相不锈钢的应力指数为2.6,热变形激活能为263.4kJ/mol,Z参数能较好地描述该钢种的流变行为。     

双相不锈钢热变形后的静态软化行为及组织分析

在MMS-200热模拟试验机上,采用不同道次压缩法研究了00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的高温热变形行为,从双道次压缩试验数据中得到不同温度条件下的软化率曲线,并对变形显微组织进行了分析。结果表明：在1~400 s道次间隔时间内,软化率随时间延长而增加,在100 s之内基本完成静态软化。变形温度越高,静态软化行为越...     

Influence of cerium on hot workability of 00Cr25Ni7Mo4N super duplex stainless steel

The effect of Ce on hot workability of 00Cr25Ni7Mo4N steel melted in vacuum induction furnace was studied by Gleeble thermal simulation machine and scanning electron microscopy(SEM).The results showed that ductility of the steel with Ce addition was increased significantly because of increasing content of austenite,segregation of Ce at grain boundaries and modification of inclusion.The optimum range of Ce content in the steel was 0.030 wt.%-0.047 wt.%,and the optimum value was about 0.047 wt.%.The effect of...     

AOD炉冶炼含氮不锈钢氮合金化工艺开发

介绍了AOD炉运用氮气在不锈钢中溶解与脱除理论所开发的氮合金化工艺。在40tAOD炉上冶炼0Cr19Ni9N,0Cr19Ni9NbN,1Cr17Mn6Ni5N,00Cr18Ni5Mo3Si2（N）,00Cr22Ni5Mo3N等舍氮不锈钢钢种。不需在线分析钢中氮含量，较为准确地预测与控制钢中氮溶解度值及舍氮不锈钢成品的氮含量。     

超级双相不锈钢S32760凝固过程Thermo-Calc热力学软件的应用

利用Thermo-Calc热力学计算软件得到S32760（022Cr25Ni7Mo3WCuN）超级双相不锈钢凝固过程中的相图,确定了S32760双相钢是FA （铁素体-奥氏体）凝固模式,通过改变奥氏体和铁素体的形成元素的含量,确定在不同的化学成分下的热加工性能、Cr₂N和σ相析出温度,得到S32760双相钢热加工温度区间随着奥氏体形成元素C、N、Ni、Mn含量的增加而变大,随着铁素体形成元素Si、Cr、Mo含量的增加而减小,而W对热加工性能没有影响。根据热力学计算,确定了最优的化学成分（/%:0.022C,0.30Si,0.80Mn,25.60Cr,6.20Ni,0.54Cu,3.50Mo,0.54W,0.27N）,S32760双相钢最佳热塑性温度为1195℃, Cr₂N相的析出温度为1050℃, σ相析出温度为1020℃,热加工区间为145℃,并且通过了后续的现场实践验证。     

00Cr25Ni22Mo2N奥氏体不锈钢的高温氧化行为

采用静态增重法研究了00Cr25Ni22Mo2N奥氏体不锈钢在不同温度下的循环氧化动力学曲线.结果表明,00Cr25Ni22Mo2N不锈钢在700℃时的氧化动力学曲线是一条平行于时间轴的直线,这说明其在该温度下氧化反应非常微弱;在800和900℃时的氧化动力学曲线遵循抛物线氧化规律,具有良好的抗氧化性能.利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射对氧化膜的表面形貌、截面形貌和相组成进行研究,发现该钢在3个温度下都生成了致密和黏附性好的保护性氧化膜,700℃生成的氧化膜主要由Cr2O3和Fe2O3组成,氧化膜很薄;800℃生成的氧化膜由Cr2O3、Fe2O3和少量的NiCr2O4、FeCr2O4组成,氧化膜厚度增加;900℃生成的氧化膜由Cr2O3、Fe2O3和NiCr2O4组成,氧化膜厚度进一步增加.认为氧化膜组成和结构是00Cr25Ni22Mo2N不锈钢具有良好抗高温氧化性能的重要原因.     

铸态超级双相不锈钢S32750热变形行为及组织演变

通过Gleeble-3800热压缩实验研究了铸态超级双相不锈钢S32750(/%:0. 017C,0.53Si,0.93Mn,0.023P,0.001S,25.58Cr,7.00Ni,4.03Mo,0.28N)在变形温度为950～1200℃、应变速率为0.1～25/s、真应变为1条件下的热变形行为与组织演变规律。结果表明,超级双相不锈钢S32750热变形行为受变形温度和应变速率的影响明显。在950～1050℃、0.1/s变形时,流变曲线表现出"类屈服平台"特征;当变形温度为1100～1200或应变速率为10/s、25/s时,流变曲线为典型的动态再结晶特征。对其微观组织进行观察发现,铁素体在各变形条件下均发生动态再结晶;奥氏体在950℃和1200℃时基本不受应变速率影响,前者发生动态回复,后者发生动态再结晶。而在1050℃时,受应变速率影响较大:小应变速率下(0.1/s)下发生动态回复,大应变速率下(10/s)发生动态再结晶。     

00Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的高温变形

采用Gleeble-3800热/力模拟实验等方法研究了00Cr21Ni2Mn5N奥氏体-铁索体双相不锈钢(LDSS)在温度为850～1150℃、应变速率为5～50s^-1,压下量60%的热变形行为及组织变化。结果表明,00Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的流变应力随温度的增加而降低,随应变速率的增加而增加,该钢的软化机制与Zener-Hollomon(Z)参数有关,00Cr21Ni2MnSN双相钢的表观应力指数为4.82,热变形表观激活能(Q)为219 kJ/mol     

高钼不锈钢热加工特性与综合流变应力模型

利用ＴＨＥＲＭＥＣＭＡＳＴＥＲ－Ｚ热／力模拟机对００Ｃｒ２０Ｎｉ１８Ｍｏ６Ｃｕ「Ｎ」的高钼氮奥氏体不锈钢进行单道次热压缩试验,研究其动态力学行为和热加工特性,建立了其结晶动力学方程,并从位错理论出发,一个考虑动态再结晶的完整的流变应力模型,并将模型预报值与实验值进行了和验证,表明其具有很高的精确度,还对变形后压缩模拟试样进行了动态组织结构的研究,不同变形条件对动态再结晶和微观组织的影响进行了分析研     

高应变速率平面压缩00Cr22Ni5Mo3N双相钢的变形抗力和组织变化

采用Gleeble 3800模拟试验机对锻态00Cr22Ni5M03N双相不锈钢进行900～1200℃,应变速率为10 s^-1和50 s^-1的平面应变试验。结果表明,双相钢的峰值变形抗力随变形温度升高急剧降低,并且当应变速率由10 s^-1提高到50 s^-1时双相钢的峰值应力提高40～60 MPa;在1 000～1200℃变形,钢中铁素体组织发生动态回复和再结晶,奥氏体通过位错的聚集、亚晶界形成发生部分软化。     

双相不锈钢00Cr25Ni6Mo2N热穿孔工艺的研究

通过对双相不锈钢管00Cr25Ni6Mo2N的加热温度与临界变形量关系的试验,加热温度与双相比关系的试验,双相不锈钢热扭转试验,以及通过大量的热穿孔试验及分析研究得出该钢种最佳的热穿孔加工工艺。